Každý z nás se mnohokrát za život stává svědkem rozmanitých atmosférických jevů. Tak se označují nejrůznější úkazy v atmosféře nebo na zemském povrchu s výjimkou oblaků. Moderní věda už dokáže řadu z nich podrobně vysvětlit, jiné, jako například kulový blesk, zůstávají záhadou.
Atmosférické jevy nás provázejí od nepaměti. Některé mají ničivou sílu, jako hurikány, tornáda či elektrické výboje, jiné, jako polární záři či duhu, obdivujeme pro jejich krásu a jsou naprosto neškodné. Podívejte se spolu s 21. STOLETÍM, co se děje kolem nás.
1. Tropické cyklony kamarádí se smrtí
Výskyt: tropické oblasti převážně severně od rovníku
Nebezpečnost: nejvyšší ze všech atmosférických jevů
Častost výskytu: v průměru 80 za rok
Většinu nejhrůznějších živelních katastrof způsobují tropické cyklony. Vyskytují se nad všemi oceány. S výjimkou Antarktidy různými způsoby ovlivňují každý kontinent. Zběsilá vichřice si razí cestu nad mořem i pevninou s takovou silou, že by (podle závěrů nejnovějších výzkumů) mohla pokrýt energetickou potřebu USA na celé století!
Nesou různá jména, ale stejné běsnění
Větrné smrště – místně nazývané cyklony, hurikány, tajfuny, willy-willy aj. – se rodí tam, kde nad teplým mořem stoupá teplý, vlhký tropický vzduch. Když se začne ochlazovat v chladnějším vzduchu ve větších výškách, kondenzuje do podoby bouřkových mraků (kumulonimbů). Voda, která se mění v dešťové kapky, uvolňuje teplo. To v oblaku stoupá a nad mořskou hladinou nasává vzhůru vzduch, což dále posiluje vítr.
To však vichřici nestačí – z moře nabírá vlhkost i teplo a sílí. Stupňující se větry jsou vtahovány do jejího středu, kde teplý vzduch stoupá nejrychleji. Vichr nakonec začne rotovat kolem středového „oka“. Čím je vír těsnější, tím rychleji se vichřice otáčí.
Smršť odumírá poté, když se vzdálí od teplých moří, kde čerpala energii. Jindy se její struktura rozpadne vlivem silných větrů, které jsou ve velkých výškách.
Stromy se lámaly jako sirky
Obdobími tropických cyklon jsou hlavně léto a podzim, kdy se rodí v oblastech nad oceány mezi zeměpisnými šířkami 5 až 20 stupňů – severně i jižně od rovníku. Dostávají mužská či ženská jména. Gilbert se jmenoval hurikán, který se stal nejsilnější větrnou smrští ve 20. století. S rychlostí 330 km/hod se přihnal v roce 1988 nad Jamajku. Mořské vlny vyrostly do šestimetrové výše a za pár hodin spadlo 380 mm dešťových srážek. Vichřice odhazovala letadla mezi stromy a kácela celé lesy. Na 800 000 lidí přišlo o přístřeší, dvě stovky přímo o život.
Dosud nejvyšší zaznamenaná rychlost vichru činila 511 km/hod. Stalo se v květnu 1999 v USA, které jsou velmi častým návštěvním místem cyklon, jejichž život trvá cca deset dnů.
Divoký vítr řádí společně s vodou
Vědci se shodují, že u tropických cyklon není nejničivějším činitelem vítr, ale to, že před sebou doslova tlačí mnohametrový kopec vody.
Rekordně si smrt zahodovala v listopadu 1970 v hustě zalidněném Bangladéši, kde v listopadu 1970 cyklon způsobil osmimetrové vlny. Zaplavily nízko položenou deltu. Počet utopených obětí – dětí, žen a mužů – přesáhl milion. Sedm z devíti nejničivějších klimatických katastrof 20. století zasáhlo právě Bangladéš,
Nejhrůznější následky přináší kombinace silného větru a záplav, způsobených přívalovými dešti. V lidských dějinách si tato ničivá síla vyžádala více obětí než všechna zemětřesení a exploze vulkánů dohromady!
21. STOLETÍ doplňuje:
Termín cyclone použil poprvé roku 1844 Angličan Henry Piddington v učebnici pro námořníky. Proč? Velké tropické bouře v Indickém oceánu mu tvarem připomínaly spirálovitě stočeného hada.
2. El Niňo má zlobivou sestřičku
Výskyt: jižní Pacifik
Nebezpečnost: velmi vysoká a dlouhodobé následky
Častost výskytu: jednou za 3–7 let
Větrná rodina je vskutku široká – od právě popsaných cyklon až po svěží jarní vánek. Důležité místo má proudění vzduchu nad Tichým oceánem (Pacifikem), kdy se mění běžný směr pasátních větrů. Tak se rodí oceánský a atmosférický fenomén zvaný El Niňo.
Celý odborný název zní El Niňo de la Natividad – španělsky Vánoční děťátko, krátce Ježíšek. Tak záhadný výkyv počasí pojmenovali peruánští rybáři, když si povšimli, že se u jejich břehů objevuje nejčastěji o Vánocích. El Niňo přichází nečekaně jednou za tři až sedm let. Světové klima pak ovlivní na více než rok!
Všechno je pak naopak
Koloběh vody v jižním Pacifiku mají normálně na starosti jihovýchodní pasáty. Chladná mořská voda u Jižní Ameriky, kterou ženou na západ, se cestou otepluje. V blízkosti jihovýchodní Asie se proud tlačí na tamní studenější vodu, která následně klesá do hlubin Tichého oceánu a teče zpátky k Jižní Americe, kde zahájí další kolo cyklu.
Nevítaný „Ježíšek“ ohlašuje svůj příchod tím, že u jihoamerického pobřeží se nečekaně vyduje teplá voda, což zvedne hladinu o téměř 30 centimetrů. Vzedmutí hladiny zasahuje plochu větší než území USA! Tichý oceán udělá podivný „přemet“ – chladné vody u pobřeží Latinské Ameriky se oteplují, zatímco na opačném konci světa se teplé vodní masy od Austrálie po Indonésii ochlazují.
To však vyvolává globální pohromu. Proč? Obvykle suchá pobřeží Peru, Chile a Kalifornie náhle postihnou mj. záplavy a značné sesuvy půdy. Také jinde v Severní a Jižní Americe se výrazně zvýší počet srážek, ale i bouří, hurikánů a tornád. Oblasti v severní Austrálii, v Indonésii a na Nové Guneji postihuje naopak ničivé sucho.
Umírají nejen ryby
V roce 1997 El Niňo, jakmile změnil teplotu mořských proudů, zavinil největší klimatickou katastrofu 20. století. Tím, že zasáhl Tichý oceán, zahubil přes 4000 osob a miliony lidí připravil o holé živobytí. Hmotné škody přesáhly 20 miliard amerických dolarů. V průběhu El Niňa trpí ryby v Pacifiku a problémy má rybářský průmysl, zejména u pobřeží Peru. Zdejší rybáři totiž musejí plout mnohem dál od svých domovů, protože malé rybky (např. ančovičky) umírají anebo za potravou odplouvají z teplých vod. Teplá voda na povrchu oceánu blokuje hlubší studenou vodou, kde se nachází spousta potravy.
Vědcům pomáhá moderní technika
Opačně se chová La Niňa (El Niňova sestřička) – při ní se moře podél americké pevniny ochlazují, což způsobuje sucha. Naopak vodstvo kolem jihovýchodní Asie se otepluje, což způsobuje přívalové lijáky a záplavy. Vědci však dosud důvody takových jevů zcela neobjasnili. Nyní navíc zjistili, že El Niňo ovlivňuje počasí i ve vnitrozemí mnohem víc, než dosud předpokládali.
21. STOLETÍ doplňuje:
Chování El Niňa, ale i jiných klimatických fenoménů a měření jejich důsledků nyní umožňuje speciální program. Cirkulaci oceánu na celé Zemi monitoruje satelit TOPEX /Poseidon. Speciální satelit každých 10 dnů měří hladiny oceánské vody s přesností do 13 cm. Tak meteorologové mohou zpřesnit svoje předpovědi.
3. Kde se vzalo sluneční halo?
Výskyt: v nízké atmosféře po celé Zemi
Nebezpečnost: nulová
Častost výskytu: až 100 dní v roce
Jako halové jevy (zkráceně halo) odborníci označují optické úkazy, které vznikají odrazem či průchodem slunečních, respektive měsíčních paprsků drobnými ledovými krystaly v atmosféře.
Ke vzniku je ovšem zapotřebí, aby krystalky ledu měly tvar šestiboké destičky. Musí být ve výšce několika kilometrů a při bezoblačném počasí.
Znal je již Aristoteles
Halové jevy premiérově popsal a pojmenoval Aristoteles již ve 4. století př. n. l.
Princip vzniku těchto jevů pochází od francouzského fyzika René Descarta (1596–1650) a první soubornou teorii sepsal jeho krajan Edme Mariotte.
Renomovaný meteorolog RNDr. Vladimír Vondráček upřesňuje: „Malé halo (malé kolo) je bělavý kruh kolem Slunce nebo Měsíce, velké halo (velké kolo) je pak podobný kruh s průměrem dvakrát větším. Tyto optické jevy vznikají při průchodu světla teprve se tvořícími oblaky, tzv. cirrostraty, ve výškách kolem šesti kilometrů.“
Naznačují, jak bude
Paprsky světla se pak odklánějí pod úhlem 22 stupňů. Při pozorování bychom poté viděli kolem Slunce či Měsíce bělavý kruh o poloměru asi 22 °, který je na vnitřní straně zabarven do červena, na vnější do modra.
Jaký to má – kromě hezkého optického dojmu – praktický význam? RNDr. Vladimír Vondráček: „Jsou předzvěstí zhoršování počasí v příštích dnech, neboť se blíží teplá fronta.“
21. STOLETÍ doplňuje:
Podle nejnovějších výzkumů lze nyní v západní Evropě některý z halových jevů pozorovat více než 100 dní v roce.
4. Duha není jen obloukem naděje…
Výskyt: v nízké atmosféře po celé Zemi
Nebezpečnost: nulová
Častost výskytu: za vhodných podmínek velmi častá
Bez Slunce bychom nemohli obdivovat ani další fotometeor – duhu. Známe ji jako sedmibarevný oblouk na obloze se středem těsně pod obzorem. Pestrobarevná škála má na vnější straně tmavě červenou (až infračervenou), na vnitřní fialovou.
Zatímco většina podivných úkazů na obloze vyvolávala strach, obavy, duha se dočkala obdivu. V bibli Bůh stvořil duhu jako symbol své úmluvy s Noem.
Světlo dokáže kouzlit
Na vzniku tohoto nádherného atmosférického jevu se podílí lom, rozklad, odraz a interference světla ve velkém množství vodních kapek, které obklopují pozorovatele při současném svitu Slunce. (Za vhodných okolností to může být i Měsíc.)
Duha se tedy tvoří tehdy, když paprsky slunečního světla procházejí závojem deště. Každá z jeho kapiček jako miniaturní hranolek ohýbá a rozkládá sluneční světlo. Jelikož to je složeno z různých barev a paprsek každé barvy se láme pod trošku jiným úhlem, po průchodu kapkou se světlo rozkládá v duhové spektrum. Záření různých barev se také koncentruje pod trochu odlišnými úhly, a proto vidíme v duze soustředné barevné pásy. Na vzniku duhy se podílejí kapky v různých vzdálenostech od pozorovatele.
Znáte sekundární duhu?
Duhu vnímáme jako oblouk, i když ve skutečnosti je součástí perfektní kružnice. Její střed (zvaný antisolární bod) se nachází pod horizontem pozorovatele v místech, jehož poloha je shodná s výškou Slunce nad opačným obzorem. Při slunečním východu či západu je duha vysoká. Všude na světě se nejčastěji objevuje v pozdních odpoledních hodinách.
21. STOLETÍ doplňuje:
Pokud náhodou uvidíte najednou duhy dvě, neklame vás nějaké mámení. Není tajemstvím, že když se sluneční světlo mezi kapkami odrazí dvakrát, objeví se další duha. Meteorologové ji nazývají „sekundární“. Na rozdíl od běžné duhy je méně jasná, ale zato má dvojnásobnou šířku. Poznáme ji hlavně podle obráceného pořadí barev.
5. Polární záře mění tváře
Výskyt: severní oblasti naší planety
Nebezpečnost: nulová
Častost výskytu: stovky výskytů ročně
Dalším nádherným světelným představením na obloze – tentokrát večerní – je polární záře . Na severní polokouli má odborný název aurora borealis, na jižní aurora australis.
Představte si magické světlo, věčně se měnící, kmitající, vlnivý a třpytivý pohyb žlutozelené, zelené, červené a fialové barvy. Vytváří různé zářivé odstíny líně se vlnících pásů, paprsků, věnců, drapérií či oblouků.
Začíná to gigantickou bouří na Slunci
Vědci už vědí, že tyto barvy vznikají reakcí slunečních částic s různými atomy a molekulami. Např. kyslík a vodík září červeně nebo zeleně, zatímco dusík vydává růžové nebo purpurové světélko. Gigantické bouře na povrchu Slunce vymršťují proudy elektrických částic, které reagují s molekulami různých plynů rozptýlených v horních vrstvách atmosféry. Záře těchto reakcí rozehrává působivě divadlo na noční obloze. Polární záře, která se převážně vyskytuje ve výškách 100–150 km, je okénkem do divokých dějů odehrávajících se na hranicích zemské atmosféry.
V průběhu magické půlnoci mezi 18. a 22. hodinou dosahuje záře takové intenzity, že si můžete venku klidně přečíst noviny.
Objev: Pól už není favoritem?
Tento jev je nejčastěji – asi 243 nocí v roce – pozorovatelný v oválném pásu, který se táhne přes severní Norsko, střed Hudsonovy zátoky, mys Point Barrow na severu Aljašky a přes severní Sibiř. Tak už neplatí tradiční tvrzení, že nejlepším místem na pozorování severní polární záře je severní pól. Vycházelo z domněnky, že magnetické póly Země nejvíce přetahují elektricky nabité částice ze Slunce. (Výjimečně ji lze spatřit i u nás. Jak 21. STOLETÍ zjistilo, zatím naposled to mělo být v noci z 21. na 22. 1. 2005.)
Možná vydává zvuky
Polární záře je nejčastější v březnu a září, kdy viditelnost zlepšuje čistý vzduch. Vědci tedy celkem střízlivě, prakticky a bez jakéhokoliv sentimentu vysvětlili ohromující přírodní divadlo. Popsali různě elektricky nabité částečky atmosféry, které jsou kontrolovány aktivním magickým polem (pólem??) samotné Země.
21. STOLETÍ doplňuje:
Výskyt polárních září se váže na jedenáctiletou periodu a vykazuje souběh se slunečními skvrnami. Nejasnosti však panují kolem toho, zda polární záři doprovází praskavý či svištivý zvuk – druh kosmické statiky.
6. Fata morgána má ráda poušť
Výskyt: nejčastěji tropické a subtropické oblasti
Nebezpečnost: nulová
Častost výskytu: velmi častá
Zrcadlení alias fata morgána či zkreslení obrazu obzoru není vůbec běžným jevem. Vzniká v důsledku nerovnoměrného ohřevu vzduchu nad zemí.
Vzduch umí klamat
Tak se vytvoří vrstvy vzduchu o různé teplotě, ale také o různém indexu lomu. Vrstva se pak chová jako zrcadlo. Vzhledem k tomu, že se vzduchové vrstvy vytvářejí kolem povrchu kulaté Země, mají vlastnosti dutého zrcadla. Proto může docházet i k deformaci vzniklého obrazu (zvětšení, obrácení).
Scény, kdy se nad pískem rozžhavené pouště objeví vysíleným žíznivcům nějaké zjevení, třeba pramen chladné vody pod stinnými palmami v oáze, známe zejména z knih či filmů. (V parodické filmové komedii Limonádový Joe se tak v poušti při tzv. vrchním zrcadlení objeví panorama Hradčan.)
Jev velice připomíná tzv. mokrá silnice
Ovšem i u nás se můžeme setkat s obdobným zrcadlením, zde zvaným spodním. Říká se mu jev „mokré silnice“ a můžeme ho zažít v horkém létě při jízdě automobilem: Při pohledu na silnici (zejména asfaltové) v dálce se nám zdá, že je mokrá. Když však k onomu místu dojedeme, je vozovka dokonale suchá. Příčinou se stal právě totální odraz obrazu oblohy od vrstev vzduchu, nestejnoměrně ohřátých od horké silnice.
21. STOLETÍ doplňuje:
Někteří badatelé nyní nově přicházejí s hypotézou, že odrazy v ovzduší, které přiblížily něco, co nebylo normálně viditelné, umožnily dávným Vikingům navigovat primitivní lodě na objevných plavbách ke břehům Grónska či Severní Ameriky.
7. Kulový blesk je nevyzpytatelný
Výskyt: po celé planetě za bouřek
Nebezpečnost: poměrně vysoká
Častost výskytu: desítky pozorování ročně
Jedním z nejčastějších atmosférických jevů, které dobře známe, a nemáme asi rádi, je bouřka. Předvádí nejdivočejší schopnosti počasí při využití tří činitelů – tepla, vzduchu a vody. Jejími posly jsou blesky! Nejzáhadnějším z nich je kulový.
„Na Zemi v každém okamžiku vzniká až 2000 bouřek. Blesk je elektrický výboj buď mezi oblaky, nebo mezi oblakem a zemí. Nejčastější jsou blesky čárové a rozvětvené, které se vytvoří mezi oblakem a zemí. Jejich délka v rovině bývá od šesti až do šedesáti kilometrů, na horách však většinou do sta metrů,“ dozvědělo se 21. STOLETÍ od renomovaného meteorologa RNDr. Vladimíra Vondráčka.
Vědci dosud tápou
Při úderu blesku dojde při napětí milionu voltů k přenosu elektrického proudu až o hodnotě 100 00 ampérů. Rychlost blesku dosáhne až 140 000 km/s. Bleskový výboj vzduch zahřeje až na 30 000 °C, což je teplota pětkrát vyšší než na povrchu Slunce (!). To doprovází výbuch, který vnímáme jako hrom.
Vědci dosud vzhledem jeho vzácnosti neodhalili podstatu kulového blesku. Většina z nich se domnívá, že tento záhadný úkaz je nejspíše projevem výše uvedené ohromující elektrické energie, která bouřky doprovází. Pravděpodobně jde o plazmovou kouli.
Přízrak klesá z oblak
Nejčastěji se objevuje za bouřek (až po úderu jiného druhu blesku), jsou známy i případy kulových blesků, které se objevily za jasného počasí. Sestupuje rychle z oblaku a pluje volně při zemi. Do domů i jiných objektů vniká různými otvory. Většinou létá vzduchem jen asi 15 vteřin, přičemž svítí jako stowattová žárovka. Jeho velikost očití svědci odhadli na průměr od jediného centimetru až po dva metry. Měl tvar koule nebo oválu, zbarvení bílé, červené, žluté, oranžové, méně modré, fialové nebo zelené.
Zatímco některé se stěží líně pohybovaly, jiné svištěly značnou rychlostí. Při zasažení země či jiné překážky se občas odrážely. Někdy se – po několika sekundách až minutách – při mohutné explozi rozprskly.
Neznáme dne ani hodiny!
Někdy kulový blesk jen tiše pluje prostorem, jindy jako šílenec vlétne do objektu, vyrve zásuvky, zničí elektrické spotřebiče, občas někoho popálí, ba i usmrtí.
„Živým“ mrtvým důkazem z nedávné doby je devětatřicetiletý muž, jenž se čtyřmi kamarády seděl u stolu rekreační chalupy v osadě Jizerka na Jablonecku. Náhle rázem padl na zem! Záchranáři hrůzně popáleného muže, do kterého výboj blesku sjel z rozsvícené stropní lampy, už k životu neprobudili. Čtyři šokovaní svědci vyvázli bez zranění.
21. STOLETÍ doplňuje:
Zánik kulového blesku je někdy tichý, jindy ho doprovází praskání nebo dokonce výbuch. Odborníci 21. STOLETÍ potvrdili, že proti němu žádná ochrana neexistuje. Bleskosvod, kterého se bojí klasické blesky, totiž jejich kulového příbuzného do země neodvede!
8. Soumrakové barvy prezentují pestré spektrum
Výskyt: po celé planetě
Nebezpečnost: nulová
Častost výskytu: velmi časté
Tohoto fotometeoru, který se objeví nad krajinou, se bát vůbec nemusíme. Naopak na něj většinou hledíme s úžasem, co příroda také dokáže.
Můžeme ho obdivovat pouze v době, kdy sluníčko vstává anebo jde naopak „spát“. Tvoří se lomem, rozptylem nebo selektivní absorpcí slunečního záření při průchodu atmosférou. Nabízí se nám v různých podobách.
Krepuskulární paprsky
Objevují se poměrně často, rozprostírají se od Slunce jako roztažené dlouhé prsty světla. Vědci je vysvětlují jako projekci stínů mraků a paprsků světla z průrev mezi nimi na prach a jiné částečky v ovzduší. Může se nám zdát, že se sbližují, ale jde pouze o klamavou hru perspektivy. (Je to obdobné jako zdání, že se železniční koleje v dáli sbíhají do jednoho bodu.)
Soumrakový oblouk
Jako neostrou hranici mezi ještě světlou a již tmavou částí nad východním obzorem spatříme tmavý oblouk. Nahoře ho vroubí načervenalý okraj, zvaný Venušin pás. Uvnitř má oblouk namodralý tón a postupem času se zvedá nad obzor. Jde o stín Země, promítnutý do naší atmosféry.
Červené zabarvení Venušina pásu vzniká tak, že sluneční paprsky zapadajícího Slunce procházejí velmi silnou vrstvou vzduchu, ve kterém je (ať již vlivem rozptylu, tak i pohlcením především vodním aerosolem) modrá složka světelného spektra odfiltrována. Ve výsledném efektu se nám světlo jeví jako načervenalé – tak jak to známe z pozorování zapadajícího Slunce.
Fialová záře (purpurové světlo)
Vidíme ji na bezoblačné obloze ve tvaru výseče velkého světelného kruhu. Po dobu 20–30 minut se šíří vzhůru od obzoru, za kterým zapadlo Slunce.
Ozáření vrcholů
Tento působivý úkaz na nás čeká za soumraku v horských oblastech. Zatímco údolí pokryla mlha, sluneční paprsky přímo či odrazem ozařují vrcholy hor růžově či žlutavě. Tento jev náleží k červánkům (viz dále).
21. STOLETÍ doplňuje:
Červánky známe ranní a večerní – a to v té části oblohy, kde se právě nachází Slunce. Vznikají lomem slunečních paprsků v atmosféře a jejich rozptylem na molekulách vzduchu či částicích prachu. Vzhledem k vlnové délce převažuje červená barva červánků, které zanikají, když je sluneční kotouč asi 5° pod obzorem.
Meteory kolem nás
Většinu atmosférických jevů meteorologové zahrnují pod pojem METEORY
(z řeckého meteoros = vznášející se ve výši). Pozor: Nemají nic společného s tzv. meteory astronomickými, tedy přímočarými světelnými záblesky v atmosféře, které vznikají při vniknutí pevných částeček meziplanetární hmoty, nebo obecně těles kosmického původu, do ovzduší Země. Vědci podle složení a podmínek vzniku třídí atmosférické jevy (meteory) na:
1.hydrometeory, které tvoří voda (v kapalném či tuhém skupenství), při zemi či vznášející se ve volné atmosféře (např. déšť, sníh, kroupy, mlha, náledí)
2.litometeory tvořené tuhými částečkami (nepocházejícími z vody) rozptýlenými ve vzduchu nebo zdviženými větrem ze zemského povrchu (kouř, zvířený prach, písečná vichřice aj.)
3. fotometeory – světelné jevy v ovzduší vyvolané odrazem, lomem či rozptylem a interferencí slunečního či měsíčního světla (tzv. halové jevy, fata morgana, duha, soumrakové barvy – např. zářící purpurové světlo.)
4. elektrometeory, což jsou slyšitelné a viditelné projevy atmosférické elektřiny (mj. bouřka, blýskavice, polární záře, oheň svatého Eliáše).
Více se dozvíte:
V. Vondráček: Prima klima, Temi cz, 2009
Hurikány a tornáda, Computer Press, 2008
P. Karas, A. Zárybnická, T. Míková: Skoro jasno, Česká televize, 20007
P. Dvořák: Záhadné úkazy na obloze, Svět křídel, 2004
1000 divů přírody: Reader’s Digest Výběr, 2002
L. Kovář: Jasná zpráva o počasí, Montanex, 2000
J. Denis: Když padají trakaře, Brána, 1999
E. Kobzová: Počasí, Rubico, 1998
http://cs.wikipedia.org/wiki
